專利名稱：一種膠囊胃鏡圖像采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膠囊胃鏡，特別是指一種帶導(dǎo)磁模塊的膠囊胃鏡在胃中的圖像采集方法。
背景技術(shù)：
膠囊式內(nèi)窺鏡是醫(yī)學(xué)發(fā)展的科技新產(chǎn)品，其日漸被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上各種病癥的臨床診斷，采用無(wú)痛無(wú)創(chuàng)傷的監(jiān)測(cè)診斷，口服后進(jìn)入人體胃或腸道中，通過其鏡頭組件近距離拍攝其內(nèi)部的胃或腸壁狀況，以進(jìn)行臨床診斷，減輕患者的臨床痛苦。膠囊胃鏡進(jìn)入體內(nèi)后，需要對(duì)人體的腸胃進(jìn)行影像，由于膠囊胃鏡處于游離狀態(tài)，在體液中自由漂浮，由于其的位置不確定，所拍攝的影像具有太大的隨意性，人們有時(shí)難于判斷出所攝圖像的方位，難于判定腸胃中的整體狀況，或所攝腫瘤在其何方位。因此，有必要提供一種能對(duì)胃壁進(jìn)行全方位定點(diǎn)拍攝的膠囊胃鏡圖像采集方法，提高醫(yī)學(xué)診斷的準(zhǔn)確度和精確度。

發(fā)明內(nèi)容
基于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種利用間斷性地控制電磁場(chǎng)，來控制帶導(dǎo)磁材料的膠囊胃鏡在胃中在特定區(qū)域進(jìn)行拍攝，以達(dá)到全方位拍攝的目的。本發(fā)明提供了一種膠囊胃鏡圖像采集方法，其包括以下步驟:(I)在膠囊胃鏡的外周不同方位設(shè)置電磁線圈；

(2)間斷性地控制不同方位的電磁線圈通電或斷開，不同方位的電磁線圈之間的通電時(shí)間相互間隔；( 3 )在通電狀態(tài)下，膠囊胃鏡在體內(nèi)胃中受磁場(chǎng)力吸引而貼近相應(yīng)方位的胃壁，在斷電狀態(tài)下，膠囊胃鏡沿反方向漂浮，以全面拍攝胃壁內(nèi)特定方位的圖像。其中，不同方位的電磁場(chǎng)之間的通電間隔時(shí)間為I秒-10秒。所述若干個(gè)電磁線圈分別與電磁供電系統(tǒng)電性連接，通過所述電磁供電系統(tǒng)可間斷性地控制各電磁線圈的通電或斷開，所述電磁線圈環(huán)繞于人體外周，當(dāng)所述電磁線圈受電磁供電系統(tǒng)的控制下通電，產(chǎn)生磁場(chǎng)，人體內(nèi)帶導(dǎo)磁材料的膠囊胃鏡向磁力最強(qiáng)的位置移動(dòng)。所述膠囊胃鏡的一側(cè)裝設(shè)有導(dǎo)磁模塊，所述膠囊胃鏡以中軸為中心，其中一半膠囊的重量大于另一半膠囊的重量，使得膠囊在體液中運(yùn)行時(shí)保持垂直。優(yōu)選地，所述電磁線圈進(jìn)一步包括與電磁供電系統(tǒng)電連接的微控制單元(MCU)，以向電磁供電系統(tǒng)發(fā)送磁場(chǎng)控制信號(hào)，控制任一或多個(gè)電磁線圈的通電或斷電。優(yōu)選地，所述電磁線圈進(jìn)一步包括與微控制單元(MCU)電連接的手柄控制系統(tǒng)，通過手柄控制系統(tǒng)向微控制單元發(fā)送包含驅(qū)動(dòng)力的坐標(biāo)和大小的信號(hào)，由微控制器驅(qū)動(dòng)電磁供電系統(tǒng)向相應(yīng)的電磁線圈供電，使之產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)力的坐標(biāo)和大小一致的磁力。優(yōu)選地，所述電磁線圈設(shè)有5個(gè)，其中，第一至第四4個(gè)電磁線圈對(duì)稱分布于同一水平面上，第五電磁線圈設(shè)于4個(gè)電磁線圈的下方，并與4個(gè)電磁線圈構(gòu)成的平面相垂直，且與4個(gè)電磁線圈之間的間距相同。在步驟(2)中，同時(shí)開啟第五電磁線圈和第一至第四中任意一個(gè)電磁線圈，使得膠囊胃鏡在兩電磁線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)合力作用下貼近相應(yīng)方位的胃壁進(jìn)行拍攝。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的膠囊胃鏡的圖像采集方法具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)通過間斷性地控制電磁場(chǎng)的通電和斷開，一方面，控制膠囊胃鏡在磁力的作用下貼近通電電磁線圈區(qū)域的胃壁，以對(duì)其進(jìn)行近距離拍攝；另一方面，在電磁線圈斷電后，膠囊胃鏡不受磁力作用，而沿反方向自由上浮，通過對(duì)其運(yùn)行軌跡的控制，以分別對(duì)相應(yīng)區(qū)域的胃壁進(jìn)行拍攝，進(jìn)而全方位地獲取胃壁圖像，有助于醫(yī)生根據(jù)設(shè)定要求來進(jìn)行圖像采集，確定所攝圖像所在區(qū)域，提高醫(yī)學(xué)診斷的準(zhǔn)確度和精確度；(2)由多個(gè)電磁線圈環(huán)繞設(shè)置而成電磁場(chǎng)，通過水平設(shè)置的電磁線圈和垂直設(shè)置的電磁線圈的結(jié)合，以控制膠囊胃鏡在縱軸上運(yùn)行拍攝；(3)控制電磁線圈的斷開時(shí)間，來控制膠囊胃鏡自由漂浮的時(shí)間和軌跡，以控制膠囊胃鏡來全方位地拍攝胃壁。


圖1為本發(fā)明膠囊胃鏡圖像采集方法的電路示意圖；圖2為本發(fā)明膠囊胃鏡圖像采集方法的使用狀態(tài)圖一；圖3為本發(fā)明膠囊胃鏡圖像采集方法的使用狀態(tài)圖二 ；圖4為本發(fā)明膠囊胃鏡圖像采集方法的使用狀態(tài)圖三；圖5為本發(fā)明膠囊胃鏡圖像采集方法的使用狀態(tài)圖四；圖6為本發(fā)明膠囊胃鏡圖像采集方法的使用狀態(tài)圖五；圖7為本發(fā)明膠囊胃鏡圖像采集方法的膠囊受力狀態(tài)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種膠囊胃鏡圖像采集方法，利用交替控制的電磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)膠囊胃鏡在人體胃中的運(yùn)動(dòng)軌跡，來達(dá)到拍攝胃壁全貌的目的。所述一種膠囊胃鏡圖像采集方法包括以下步驟:(I)在膠囊胃鏡的外周不同方位設(shè)置電磁線圈；(2)間斷性地控制不同方位的電磁線圈通電或斷開，不同方位的電磁線圈之間的通電時(shí)間相互間隔；( 3 )在通電狀態(tài)下，膠囊胃鏡在體內(nèi)胃中受磁場(chǎng)力吸引而貼近相應(yīng)方位的胃壁，在斷電狀態(tài)下，膠囊胃鏡沿反方向漂浮，以全面拍攝胃壁內(nèi)特定方位的圖像。參照?qǐng)D1所示，首先，布置電磁控制系統(tǒng)，所述電磁控制系統(tǒng)包括相互電性連接的若干個(gè)電磁線圈1、電磁供電系統(tǒng)2、微控制器3和手柄控制系統(tǒng)4,其中,所述電磁線圈I環(huán)繞地設(shè)置于人體外周，分別與電磁供電系統(tǒng)2電性連接，通過所述電磁供電系統(tǒng)2在微控制器3的控制下可間斷性地控制各電 磁線圈I的通電或斷開，所述微控制單元(MCU)與電磁供電系統(tǒng)2，以向電磁供電系統(tǒng)2發(fā)送磁場(chǎng)控制信號(hào)，控制任一或多個(gè)電磁線圈I的通電或斷電。所述手柄控制系統(tǒng)4與微控制單元(MCU)3電連接，以向電磁供電系統(tǒng)2發(fā)送磁場(chǎng)控制信號(hào)，控制任一或多個(gè)電磁線圈I的通電或斷電。所述微控制單元3包括中央處理器及配電模塊，中央處理器根據(jù)指令通過配電模塊，配置不同線圈的電流大小，從而達(dá)到控制膠囊胃鏡的移動(dòng)軌跡。所述微控制單元(MCU) 3分別控制各電磁供電系統(tǒng)2的通電及電流幅度，可對(duì)膠囊胃鏡產(chǎn)生特定方向和強(qiáng)度的磁場(chǎng)吸引力，以控制膠囊胃鏡在體內(nèi)的運(yùn)行軌跡，獲取腸道或胃中特定區(qū)域的圖像或影像數(shù)據(jù)。通過手柄控制系統(tǒng)4向微控制單元3發(fā)送包含驅(qū)動(dòng)力的坐標(biāo)和大小的信號(hào)，由微控制器3驅(qū)動(dòng)電磁供電系統(tǒng)2向相應(yīng)的電磁線圈I供電，使之產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)力的坐標(biāo)和大小一致的磁力。當(dāng)所述電磁線圈I受電磁供電系統(tǒng)2的控制下通電，產(chǎn)生磁場(chǎng)，人體內(nèi)帶導(dǎo)磁材料的膠囊胃鏡5向磁力最強(qiáng)的位置移動(dòng)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述電磁線圈設(shè)有4個(gè),其對(duì)稱分布于同一水平面上，分別為電磁線圈A、電磁線圈B、電磁線圈C和電磁線圈D，電磁線圈A和電磁線圈B相對(duì)，電磁線圈C和電磁線圈D相對(duì)，四個(gè)電磁線圈相交設(shè)置，相鄰兩電磁線圈之間的間距相等，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電磁線圈A時(shí)，產(chǎn)生A向磁力，以帶動(dòng)人體胃中的膠囊胃鏡朝相應(yīng)區(qū)域的胃壁移動(dòng)拍攝，斷開電磁線圈A后，膠囊胃鏡在胃中沿反方向自由漂浮，以拍攝沿線電磁線圈A至電磁線圈B的胃壁圖像。當(dāng)同時(shí)驅(qū) 動(dòng)電磁線圈A和電磁線圈D，產(chǎn)生A-D向合力，以帶動(dòng)人體胃中的膠囊胃鏡朝相應(yīng)區(qū)域的胃壁移動(dòng)拍攝，斷開電磁線圈A和電磁線圈D后，膠囊胃鏡在胃中沿反方向自由漂浮，以拍攝沿線電磁線圈AD至電磁線圈BC的胃壁圖像。通過間斷性地控制各電磁線圈I的通電或斷開，以控制膠囊胃鏡的拍攝軌跡，當(dāng)電磁線圈通電時(shí)，將膠囊胃鏡向沿磁力方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電磁線圈斷開時(shí)，磁力消失，膠囊胃鏡沿磁力的反方向運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到全方位拍攝胃壁的目的。參照?qǐng)D2-6所示,在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,所述電磁線圈設(shè)有5個(gè),其中,4個(gè)電磁線圈對(duì)稱分布于同一水平面上，分別為電磁線圈A、電磁線圈B、電磁線圈C和電磁線圈D,電磁線圈A和電磁線圈B相對(duì)，電磁線圈C和電磁線圈D相對(duì)，四個(gè)電磁線圈相交設(shè)置，相鄰兩電磁線圈之間的間距相等，電磁線圈E設(shè)于4個(gè)電磁線圈的下方，并與4個(gè)電磁線圈構(gòu)成的平面相垂直，且與4個(gè)電磁線圈之間的間距相同。以下簡(jiǎn)述采用這5個(gè)電磁線圈來拍攝胃壁的過程:(21)在初始狀態(tài)，啟動(dòng)電磁線圈E工作，其他電磁線圈不工作，膠囊胃鏡在電磁線圈E的作用下，朝胃部下方移動(dòng)并貼近胃壁底部，對(duì)胃壁底部進(jìn)行拍攝后，斷開電磁線圈E，膠囊胃鏡在體液的浮力作用下，向胃部的上方漂浮移動(dòng)，以拍攝一定距離范圍內(nèi)的胃壁圖像；(22)接下來進(jìn)入A狀態(tài)，啟動(dòng)電磁線圈E和電磁線圈A同時(shí)工作，這時(shí)，膠囊胃鏡在被吸附到胃壁A側(cè)底部，然后，關(guān)斷電磁線圈E和電磁線圈A，膠囊胃鏡在A側(cè)自由上浮，以拍攝A側(cè)胃壁的圖像；(23)接下來進(jìn)入B狀態(tài)，啟動(dòng)電磁線圈E和電磁線圈B同時(shí)工作，這時(shí)，膠囊胃鏡在被吸附到胃壁B側(cè)底部，然后，關(guān)斷電磁線圈E和電磁線圈B，膠囊胃鏡在B側(cè)自由上浮，以拍攝B側(cè)胃壁的圖像；(24)接下來進(jìn)入C狀態(tài)，啟動(dòng)電磁線圈E和電磁線圈C同時(shí)工作，這時(shí)，膠囊胃鏡在被吸附到胃壁C側(cè)底部，然后，關(guān)斷電磁線圈E和電磁線圈C，膠囊胃鏡在C側(cè)自由上浮，以拍攝C側(cè)胃壁的圖像；(25)接下來進(jìn)入D狀態(tài)，啟動(dòng)電磁線圈E和電磁線圈D同時(shí)工作，這時(shí)，膠囊胃鏡在被吸附到胃壁D側(cè)底部，然后，關(guān)斷電磁線圈E和電磁線圈D，膠囊胃鏡在D側(cè)自由上浮，以拍攝D側(cè)胃壁的圖像；通電電磁線圈產(chǎn)生磁力，將膠囊胃鏡吸附到相應(yīng)區(qū)域的胃壁上，斷開電源，膠囊胃鏡沿反方向自由上浮，即可拍攝靠近通電電磁線圈側(cè)面的胃壁圖像，膠囊胃鏡經(jīng)過各個(gè)方位角的漂浮檢測(cè)，在本實(shí)施例中，依次在胃部的A、B、C、D側(cè)面進(jìn)行胃壁掃描，通過間斷性地控制電磁線圈的通斷電，以多角度的掃描來獲取全方位的胃壁圖像。不同方位的電磁場(chǎng)之間的通電間隔時(shí)間為I秒-10秒。所述通電間隔時(shí)間可為自動(dòng)設(shè)置或手動(dòng)設(shè)置，根據(jù)需要來調(diào)整電磁線圈的通電時(shí)間及通電間隔時(shí)間的長(zhǎng)短，以對(duì)胃壁進(jìn)行全面拍攝。參照?qǐng)D7所示，在本發(fā)明中，所述膠囊胃鏡5除了鏡頭、電池等之外，在其一側(cè)還裝設(shè)有導(dǎo)磁模塊50，所述膠囊胃鏡5以中軸為中心，其中一半膠囊的重量大于另一半膠囊的重量，使得膠囊在體液中運(yùn)行時(shí)保持垂直。其中，所述導(dǎo)磁模塊50作為膠囊胃鏡中的配重件和磁力吸引件，所述導(dǎo)磁模塊為環(huán)狀線圈或磁環(huán)，其套設(shè)于電源的外周。一方面，通過在膠囊胃鏡的電池一側(cè)套設(shè)導(dǎo)磁模塊50，以使得膠囊胃鏡的兩側(cè)重量不對(duì)等，套設(shè)有導(dǎo)磁模塊50的一端重量較大，重心和軸心不在同一點(diǎn)，這樣，當(dāng)膠囊胃鏡在體液中運(yùn)行時(shí)，由于重心偏下使其可保持垂直直立狀態(tài)地運(yùn)行，使得所拍攝的圖像或影像的穩(wěn)定性高，且易判斷出其所拍圖像或影像在體內(nèi)的大致位置。另一方面，當(dāng)人體進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，導(dǎo)磁模塊50在磁場(chǎng)的作用下，朝磁力最大的方向吸引并貼近胃壁，使之可近距離地拍攝到相應(yīng)區(qū)域的胃壁圖像。其中，所述導(dǎo)磁模塊50的重量是0.2-lg。優(yōu)選環(huán)狀的線圈或磁環(huán)，具有良好的導(dǎo)磁性能，可根據(jù)需要的重 量進(jìn)行配重，套設(shè)于電池的外周，使得配重平衡，保證軸心和重心在同一中軸上。線圈匝數(shù)越多，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)越大。所述電磁線圈的匝數(shù)為300-2000匝之間。
權(quán)利要求
1.一種膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于包括以下步驟: (1)在膠囊胃鏡的外周不同方位設(shè)置電磁線圈； (2)間斷性地控制不同方位的電磁線圈通電或斷開，不同方位的電磁線圈之間的通電時(shí)間相互間隔； (3)在通電狀態(tài)下，膠囊胃鏡在體內(nèi)胃中受磁場(chǎng)力吸引而貼近相應(yīng)方位的胃壁，在斷電狀態(tài)下，膠囊胃鏡沿反方向漂浮，以全面拍攝胃壁內(nèi)特定方位的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:不同方位的電磁場(chǎng)之間的通電間隔時(shí)間為I秒-10秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:所述若干個(gè)電磁線圈分別與電磁供電系統(tǒng)電性連接，通過所述電磁供電系統(tǒng)可間斷性地控制各電磁線圈的通電或斷開，所述電磁線圈環(huán)繞于人體外周，當(dāng)所述電磁線圈受電磁供電系統(tǒng)的控制下通電，產(chǎn)生磁場(chǎng)，人體內(nèi)帶導(dǎo)磁材料的膠囊胃鏡向磁力最強(qiáng)的位置移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:在步驟(2)中，同時(shí)開啟兩個(gè)不同方位的電磁線圈，使得膠囊胃鏡在兩電磁線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)合力作用下貼近相應(yīng)方位的胃壁進(jìn)行拍攝。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:所述電磁線圈進(jìn)一步包括與電磁供電系統(tǒng)電連接的微控制單元(MCU)，以向電磁供電系統(tǒng)發(fā)送磁場(chǎng)控制信號(hào)，控制任一或多個(gè)電磁線圈的通電或斷電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:所述電磁線圈進(jìn)一步包括與微控制單元(MCU)電連接的手柄控制系統(tǒng)，通過手柄控制系統(tǒng)向微控制單元發(fā)送包含驅(qū)動(dòng)力的坐標(biāo)和大小的信號(hào)，由微控制器驅(qū)動(dòng)電磁供電系統(tǒng)向相應(yīng)的電磁線圈供電，使之產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)力的坐標(biāo)和大小一致的磁力。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:所述若干個(gè)電磁線圈對(duì)稱分布于同一水平面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:所述電磁線圈設(shè)有5個(gè)，其中，第一至第四4個(gè)電磁線圈對(duì)稱分布于同一水平面上，第五電磁線圈設(shè)于4個(gè)電磁線圈的下方，并與4個(gè)電磁線圈構(gòu)成的平面相垂直，且與4個(gè)電磁線圈之間的間距相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:在步驟(2)中，同時(shí)開啟第五電磁線圈和第一至第四中任意一個(gè)電磁線圈，使得膠囊胃鏡在兩電磁線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)合力作用下貼近相應(yīng)方位的胃壁進(jìn)行拍攝。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:所述膠囊胃鏡的一側(cè)裝設(shè)有導(dǎo)磁模塊，所述膠囊胃鏡以中軸為中心，其中一半膠囊的重量大于另一半膠囊的重量，使得膠囊在體液中運(yùn)行時(shí)保持垂直。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種膠囊胃鏡圖像采集方法，包括以下步驟(1)在膠囊胃鏡的外周不同方位設(shè)置電磁線圈；(2)間斷性地控制不同方位的電磁線圈通電或斷開，不同方位的電磁線圈之間的通電時(shí)間相互間隔；(3)在通電狀態(tài)下，膠囊胃鏡在體內(nèi)胃中受磁場(chǎng)力吸引而貼近相應(yīng)方位的胃壁，在斷電狀態(tài)下，膠囊胃鏡沿反方向漂浮，以全面拍攝胃壁內(nèi)特定方位的圖像。本圖像采集方法利用交替控制的電磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)膠囊胃鏡在人體胃中的運(yùn)動(dòng)軌跡，來達(dá)到拍攝胃壁全貌的目的。
文檔編號(hào)A61B1/273GK103142205SQ20131005115
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月16日
發(fā)明者肖瀟, 李奕, 章偉 申請(qǐng)人:深圳市資福技術(shù)有限公司